电渣重熔连续定向凝固René88DT合金的组织与热变形行为

第31卷 第3期

2011年6月

航 空 材 料 学 报

J OURNAL OF A ERONAUT ICAL MAT ER I A LS

V o l 31,N o 3 June 2011

电渣重熔连续定向凝固R en 88DT 合金的组织与热变形行为

付 锐, 陈希春, 任 昊, 冯 涤

(钢铁研究总院高温材料研究所,北京100081)

摘要:自行设计开发了适合工业化生产高纯净,低偏析,无宏观缺陷铸锭的电渣重熔连续定向凝固技术(ES R-CDS)的设备和工艺,利用该技术成功制备了直径为 150mm 的Ren 88DT 合金定向凝固铸锭。采用XRD 测试了定向凝固柱状晶的生长取向,结果表明,ES R-CDS R en 88DT 铸锭柱状晶择优生长方向为<100>系晶向;ESR-CD S 铸锭与传统ES R 铸锭相比,枝晶组织生长方向保持一致,二次枝晶臂均匀细小,元素偏析程度低,且晶间一次析出相呈颗粒状,尺寸细小;等温热压缩实验结果表明,ESR-CD S R en 88DT 合金热压缩试样在1100 ,0.05~0.1s -1应变速率下可达到70%以上压缩变形量并获得均匀细小的动态再结晶组织;ESR-CDS R en 88DT 合金铸锭经等温锻造制备出了 170mm 73mm 的饼坯件,锻压变形量超过70%,饼坯件除上下两端的变形死区外均发生了动态再结晶,晶粒尺寸约50 m 。

关键词:电渣重熔连续定向凝固;热变形;动态再结晶DO I :10 3969/j i ssn 1005-5053 2011 3 002

中图分类号:TG132.3+2 文献标识码:A 文章编号:1005-5053(2011)01-0008-06

收稿日期:2010-07-02;修订日期:2010-11-29

作者简介:付 锐(1979 ),男,博士,从事高温合金纯净化精炼技术研究,(E -m a il)furu i 208@si na .co m 。

铸锭开坯是变形高温合金材料加工的首道工序,其目的包括两个方面,一是破碎铸态组织获得均匀细小的等轴晶组织,提高材料塑性;二是改变铸锭

几何形状以便进行下一步的加工[1]

。在以 相强化的难变形高温合金中,合金元素含量高铸锭凝固过程中由于凝固前沿熔体中溶质原子的偏聚,在枝晶交界处会造成严重的元素偏析,这种偏析导致枝晶间形成粗大的碳化物、低熔点共晶等有害相,同时这类合金熔点低,其可热加工温度往往落在 和 两相存在的温度区,热变形抗力大,可塑性差,热加工窗口小,给合金铸锭的开坯过程带来非常大的困难。降低合金铸锭的元素偏析程度,控制枝晶间一次生成相的数量、尺寸和形态是提高合金铸锭热塑

性的有效方法[2~6]

。电渣重熔是变形高温合金常用的精炼手段,一方面电渣重熔可以有效地去除气体、杂质、非金属夹杂物得到较高纯度的铸锭,另一方面电渣重熔过程熔化金属快速轴向结晶,使锭子组织致密,偏析较小,有助于提高铸锭的热加工塑性。采用传统电渣重熔工艺冶炼铸锭的组织主要由与铸锭

轴线呈一定夹角的柱状晶组成,有时在铸锭中心还存在粗大的等轴晶

[7]

,不同取向柱状晶在中心的交

汇处或柱状晶与中心等轴晶的交界处是铸锭偏析最严重的区域,容易形成碳化物和非金属夹杂物的聚集区,这一区域在开坯过程中容易诱发裂纹导致铸锭锻造开裂或变形后形成碳化物条带组织降低材料性能。电渣重熔连续定向凝固技术通过控制铸锭凝固过程中的热流传递方向,凝固前沿的温度梯度和凝固速率,获得完全由与铸锭轴线平行的柱状晶组成的铸锭且枝晶干的生长方向保持一致,一方面消除了不同取向晶粒的交界区域,另一方面消除了不同生长方向枝晶交汇处严重的元素偏析和析出相的聚集,从而提高铸锭的热加工塑性。

本实验以难变形的Ren 88DT (国内相近牌号FGH 96)合金为研究对象,利用电渣重熔连续定向凝固工艺和传统电渣重熔工艺制备R en 88DT 合金铸锭,并在两个铸锭中沿轴线方向截取金相试样和等温热压缩试样,对比分析两者之间在组织、元素偏析、析出相以及热加工塑性等方面的差异。

1 实验方案

本实验采用的Ren 88DT 合金的化学成分见表

第3期电渣重熔连续定向凝固Ren 88DT合金的组织与热变形行为

1。该合金是镍基 相沉淀强化型镍基高温合金,基体为 固溶体,基体中主要强化相 的体积分数约占33%~36%, 相的完全溶解温度为1120~ 1130 ,除此外还有少量的碳化物相和硼化物相[8]。

在连续抽锭式电渣重熔炉上分别采用ESR-CDS工艺和传统电渣重熔工艺制备Ren 88DT合金铸锭。将铸锭经1170 /24h均匀化退火后沿直径方向剖开,打磨、腐蚀后观察宏观组织。在定向凝固铸锭和传统电渣重熔铸锭中沿轴线方向切取金相试样,经研磨、剖光和腐蚀后用扫描电镜观察其高倍组织,用SYSTE M SIS NSS300型能谱仪分析合金的析出相。沿铸锭轴线方向在铸锭中心区域利用线切割截取等温热压缩试样,试样规格为 10mm 15mm。热压缩实验在G leeb le3500热模拟实验机上进行,采用电阻加热法,加热升温速率为10 /s,达到变形温度1100 后保温5m ins后开始恒应变速率压缩,应变速率分别取0.2s-1,0.1s-1,0.05s-1,0.02 s-1,最大变形量为50%和70%,热压缩变形后通过吹高压气体使试样迅速冷却以保留高温态晶粒组织,然后将试样沿压缩方向切开,分析变形组织。利用电渣重熔连续定向凝固技术制备 93mm 255mm的定向凝固坯锭,在500吨的等温锻机上制备 170mm 73mm的饼坯件,压缩后将饼坯件沿变形方向剖开,观察再结晶情况。

表1 R en 88DT合金的化学成分(质量分数/%)

T ab le1 Che m i ca l compositi on o fR en 88DT(m ass fraction/%)

C r Co M o W T i A l N b Z r B C N i

16.0212.853.963.943.692.330.760.0380.0120.034Ba.l

2 实验结果及分析

2.1 电渣重熔连续定向凝固工艺

要得到定向凝固的铸锭必须满足以下三个条件:(1)铸锭的热流传递方向与凝固方向相反且平行于铸锭轴线;(2)合适的凝固前沿温度梯度;(3)适当的凝固速率。传统电渣重熔工艺和电渣重熔连续定向凝固工艺的示意图见图1,可见传统电渣重熔工艺无法对热流传递方向,凝固前沿的温度梯度和凝固速率进行精确控制,形成的熔池较深,得到的铸锭组织由与凝固方向呈一定夹角的柱状晶组成(见图1c)。而电渣重熔连续定向凝固工艺采用连续抽锭式双电流回路设计,可以通过改变冷却方式控制热流的传递方向;通过控制侧向电流的大小来控制渣池的温度得到适当的温度梯度;通过控制抽锭速率和总电流的大小来获得合适的凝固速率,在合适的工艺条件下形成浅而平的熔池,从而使铸锭获得全部与铸锭轴线近似平行的柱状晶(见图1d)。

图1 电渣定向凝固与电渣重熔示意图 (a)(c)[7]传统电渣重熔;(b)(d)[7]电渣连续定向凝固

F i g.1 D i agra m o f ES R-CDS and conventi onal ESR (a)(c)[7]Conventiona l ESR;(b)(d)[7]ES R-CDS

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2.2 铸锭组织

图2为传统电渣重熔铸锭与电渣重熔连续定向凝固铸锭的宏观组织对比,可见传统电渣重熔铸锭的宏观组织由与铸锭轴线呈一定角度的柱状晶和中心粗大的等轴晶组成,而电渣重熔连续定向凝固铸锭均是由与铸锭轴线大致平行的柱状晶组成。在定向凝固铸锭中截取试样,利用XRD对晶粒取向进行分析并与无取向试样的分析结果进行对比。分析结果见图3,通过对无取向多晶合金的衍射曲线和标准衍射卡片进行对比分析得出,合金主要由 -N i固溶体相组成。而定向凝固试样垂直于柱状晶切面的晶向只有<100>方向,可见ESR-CDS R en 88DT合金铸锭柱状晶是沿<100>晶向生长。

利用扫描电镜和能谱分析仪对电渣重熔连续定向凝固铸锭和传统电渣重熔铸锭中心区域的微观组织和晶间析出相进行分析,分析结果见图4。图4a 是传统电渣重熔铸锭柱状晶与等轴晶交界处的SE M照片,可见此处的析出相较多且呈聚集分布,通过EDS分析可知(见图4e),这些析出物主要是富含W,Nb,T,i M o的MC型碳化物,这些碳化物呈骨架状,尺寸有些达到30 m(见图4c)。图4b是电渣重熔连续定向凝固铸锭中心区域的SE M照片,可见电渣重熔定向凝固铸锭的中心区域同样是柱状晶,且晶界上的析出相呈颗粒状,尺寸细小,分布均匀,经EDS分析可知(见图4f),这些析出物同样是W,Nb,T,i M o的M C型一次碳化物,尺寸小于10 m (见图4d)

。

图4 电渣重熔连续定向凝固铸锭和传统电渣重熔铸锭微观组织和能谱分析结果 (a)(c)(e)传统电渣

重熔试样;(b)(d)(f)电渣连续定向凝固试样

F i g.4 M icrostructure o f ESR-CDS R en 88DT a lloy i ngo t

and conventional ESR i ngot and results of the energy

spec tru m analysis(a)(c)(e)conv enti ona l ESR;

(b)(d)(f)ESR-CD S

图5a,5b是传统电渣重熔和电渣重熔连续定向凝固Ren 88DT合金铸锭枝晶组织的低倍SE M照片,其中深色区域是枝晶干,浅色区域为枝晶间,从图可以看出传统电渣重熔铸锭的枝晶组织生长方向凌乱,枝晶臂较为粗大,在有些二次枝晶臂上生长出了三次枝晶臂,不同生长方向枝晶间的区域较大,造成枝晶间元素的偏析程度较为严重;而电渣重熔连续定向凝固铸锭的枝晶组织生长方向一致,组织致密,枝晶间的区域较小,从而使枝晶间元素的偏析程度较小。图5c为传统电渣重熔合金枝晶间的高倍组织,可见枝晶间的析出相包括不同形状的碳化物和在其周围析出的层片状 相,有些碳化物尺寸超

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第3期电渣重熔连续定向凝固Ren 88DT 合金的组织与热变形行为过30 m,而在碳化物周围出现的 相呈杂乱分布。合金热加工过程中,在这些析出相附近容易产生裂纹从而导致铸锭锻造开裂,大量的碳化物聚集使合金热加工变形后产生条带组织损坏材料性能。而电渣重熔连续定向凝固合金的枝晶间区域较小,枝晶间分布着少量的尺寸约5~10 m

的颗粒状碳化物。

图5 电渣重熔连续定向凝固铸锭和传统电渣重熔铸

锭的枝晶组织 (a)(c)传统电渣重熔试样,(b)(d)电渣连续定向凝固试样

F i g .5 M icrostruc t ure of ESR-CD S R en 88DT all oy i ngot

and conventi ona l ES R ingo t and resu lts o f t he ene rgy spectru m ana l ys i s (a)(c)conventi onal ESR;(b)(d)ES R-CDS

对于凝固过程中的元素偏析,W 和Co 容易偏析于先凝固的区域,而C ,T,i A ,l M o ,C r ,Nb 等元素容易偏聚于后凝固的区域。元素的偏析一方面容易形成富含A ,l T i 的( + )共晶相,另一方面也常常

形成大尺寸的碳化物等相。因此,控制铸锭的凝固过程以降低元素偏析程度是一项重要的环节。凝固过程中很重要的因素是控制合金凝固前沿的温度梯度和凝固速率,凝固过程的温度梯度和凝固速率决定了枝晶的生长方式,当温度梯度方向一致,凝固速率快时,铸锭容易获得发达的一次枝晶和细小的二次枝晶组织,铸锭组织致密,元素偏析程度小,而且枝晶间的析出相尺寸细小,分布均匀,这样的组织有利于提高合金的热加工塑性;而当温度梯度方向不同,凝固速率较慢时,容易获得粗大的枝晶组织,元素偏析大,而且枝晶间形成碳化物常呈骨架状,分布也不均匀,这样的组织容易对热加工造成不良的影响。

传统电渣重熔铸锭凝固过程中,靠近结晶器壁区域的热流传递方向一致,温度梯度较大,冷却速率较快,形成了快速凝固的定向结晶组织,随着固液界

面的推进,凝固前沿的温度梯度越来越小,凝固速率也越来越慢,到达中心区域时凝固状态已经不满足定向凝固的条件,因此在中心形成了粗大的等轴晶。在柱状晶生长的过程中,易在晶界偏析的C ,T ,i M o ,C r ,A ,l Nb 元素在凝固前沿的熔体中越聚越多,最后在柱状晶与中心等轴晶的交界处形成大量呈聚集分布的碳化物等析出相,同时合金中的非金属夹杂物也容易被固液界面推赶至此处形成聚集,可见传统电渣重熔的凝固方式决定了铸锭中心区域不同取向柱状晶的交汇处或柱状晶与中心等轴晶的晶界处是偏析最严重的区域,铸锭直径越大,该区域的偏析程度越严重。由于传统电渣重熔的热量传递方向和温度梯度不可控使枝晶的生长方向也各有不同,不同生长方向枝晶的交汇处同样会造成严重的元素偏析和一次析出相的聚集。低熔点元素的偏析容易降低合金的初熔温度,而一次析出相的聚集一方面使热加工过程中容易引起裂纹从而导致铸锭的报废,另一方面在热加工后的合金中形成条带组织降低材料性能。而电渣重熔连续定向凝固铸锭凝固过程中,由于热流朝同一个方向传递,且温度梯度大,凝固速率快,晶粒沿与铸锭轴线平行的方向上生长,使铸锭组织均是与轴线平行的柱状晶,且枝晶的生长方向也保持一致,消除了偏析最为严重的不同取向柱状晶在中心的交汇处或柱状晶与中心等轴晶的交界区域,同时还降低了不同生长方向枝晶间偏析元素和一次析出相的偏聚叠加区,从而大幅度降低了铸锭的偏析程度,另外顺序结晶更利于非金属夹杂物的上浮。可见利用电渣重熔连续定向凝固技术一方面可以控制铸锭凝固过程中的偏析程度,另一方还可以有效地去除大尺寸非金属夹杂物,提高铸锭的热加工塑性。

2.3 热压缩试样表面形貌

对热压缩试样的表面形貌进行了观察,见图6,其中图6a 是在传统电渣重熔锭中切取试样的热压缩试样照片,可见当压缩变形量达到50%左右时,试样在与端面呈45 的最大剪应力方向出现了裂纹;而电渣重熔连续定向凝固铸锭的试样在变形量超过70%以后,试样没有出现任何裂纹(见图6b ),可见电渣重熔连续定向凝固铸锭的热加工塑性要优于传统电渣重熔铸锭。2.4 动态再结晶组织

图7表示的是在不同形变速率下,电渣重熔连

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图6 热压缩试样实物照片 (a)传统电渣试样;(b)电渣连续定向凝固试样

F i g .6 P ho t o s o f the ESR-CDS samp l e and conventi onal ESR samp l e compressed at 1100

and stra i n rate o f 0.05s -1

(a)conven tiona l ES R sa m ple ;(b)ES R-CDS sa mp l e

续定向凝固R en 88DT 合金等温热压缩试样的动态再结晶组织。可见,在变形量、变形温度相同的条件下,当变形速率为0.2s -1

时,试样已经发生了动态再结晶,但并不完全(见图7a),这主要是因为变形

时间短,再结晶不完全;当变形速率为0.1s -1

时,试样完成了动态再结晶过程,晶粒大小均匀,尺寸约10 m (见图7b),当变形速率为0.05s -1

时,试样在完成动态再结晶的基础上晶粒有所变大,晶粒尺寸达到了30~50 m (见图7c),随着形变速率的进一步降低,当速率是0.02s -1

时,晶粒进一步变大,晶粒尺寸达到了50~100 m (见图7d)。可见,变形速率越低,则晶粒尺寸越大,这一方面是由于变形速率降低使原子得以充分扩散调整,不利于位错密度的积累,为动态回复这一软化机制提供了充分的时间[10]

,从而降低了动态再结晶的形核数量;另一方面,低应变速率也为晶界迁移提供了充分的时间使晶粒长大。因此,只有将变形速率控制在一定的范围内才能得到细小均匀的晶粒组织。

图7 温度为1100 、变形量为70%,不同形变速率下的

动态再结晶组织形貌

F i g.7 Photographs of the dyna m ic recrysta lli zati on at

1100

70%de f o r m ati on quantity and different

deforma ti on ra te (a)0.2s -1

;(b)0.1s -1

;(c)0.05s -1;(d)0.02s -1

2.5 等温锻造

利用电渣重熔连续定向凝固技术制备了 93mm 255mm 的坯料,在500吨的等温锻造机上一次锻压至 170mm 73mm,平均变形速率约

0 04s -1

左右,变形量超过70%(见图8a),锻造后的宏观组织见图8b 所示,可见在上下两个变形死区内还残留着原始坯料的柱状晶外,其他部分均发生了动态再结晶,晶粒尺寸约50 m (见图8c ,d)。可见,电渣重熔连续定向凝固工艺大大提高了R en 88DT

合金的热加工塑性。

图8 ES R-CDS R en 88DT 合金铸锭等温锻造结果

(a)锻造试样;(b)宏观组织;(c)(d)微观组织

F i g .8 The result of isother m al forg i ng (a)forg i ng sa mple ;

(b)m acrostructure ;(c)(d)m icro structure

3 结论

(1)利用电渣重熔连续定向凝固技术控制铸锭凝固过程的热流传递方向、凝固前沿的温度梯度以及凝固的速率能够制备具有完全与铸锭轴线平行的柱状晶组织的定向凝固铸锭,柱状晶沿择优晶向

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第3期电渣重熔连续定向凝固Ren 88DT合金的组织与热变形行为

<100>方向生长;

(2)利用电渣重熔连续定向凝固技术得到的Ren 88DT合金铸锭与传统电渣重熔铸锭相比,消除了偏析最为严重的柱状晶与中心等轴晶的交界面,且更有效地去除合金中的非金属夹杂物,铸锭偏析程度小,组织均匀,晶间析出相呈颗粒状,尺寸细小,分布均匀,有利于提高合金的热加工塑性;

(3)电渣重熔连续定向凝固技术可以有效地提高Ren 88DT合金铸锭的热加工塑性,定向凝固Ren 88DT合金在1100 ,70%压缩变形量、0.05s-1 ~0.1s-1应变速率范围内发生完全动态再结晶,晶粒组织均匀细小。

(4)对 93mm 255mm的电渣重熔连续定向凝固Ren 88DT坯料进行了等温锻造,得到了 170mm 73mm的饼坯,变形量为71.4%,变形后除上下两端的变形死区外其他部分均发生了动态再结晶,晶粒尺寸约50 m。

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Struct ure and Hot Defor m ati on Be havior of ES R-CDS

Ren 88DT

FU Ru,i C H EN X-i chun,REN H ao,FENG D i

(H i gh T e mperature M a teria l s D i v isi on,Centra l Iron and Stee l R esearch Institute,Beiji ng100081,Ch i na)

Abstrac t:E lectroslag reme lti ng conti nuous d irectiona l so li d ificati on(ES R-CDS)techno l ogy w as been deve loped i n CISR I,itw as a pu-rity and free o f so lidificati on m acro-de fects re m elting techno logy i n i ndustria l sca l e.R en 88DT supe ra lloy i ngot( 150mm)w as suc-cessfu ll y produced by ES R-CDS.T he co l u mnar g ra i n i s g rown parall e lw it h the so li dificati on d irection along at<100>crysta llog raph ic o rienta ti https://www.wendangku.net/doc/889215604.html, pared w it h the conventi ona l ESR i ngo t,the ESR-CD S R en 88DT a ll oy i ngo t has fi ner p i netree struct ure,l ow er e le m ent segrega ti on degree.The size o f t he d ispe rsed g ranu l ar carb i des prec i pita ted in gra i n boundary is s m a ller.The unifo r m co m plete dyna m-i ca lly recrysta llized structure i s achieved fro m the isother m al compress i on tests sa m ples o f ESR-CDS ingot unde r the cond iti on of 1100 ,70%stra i n quantity and stra i n rate fro m0.05s-1to0.1s-1.Isother m a l fo rg i ng w as used to produce 170 73pan billets w it h a70%strain quantity.T he dyna m ica ll y recrysta llized struct ure(un ifor m gra i n size50 m)w as generated in the billet except the defor m ed dead zones at top and botto m.

K ey word s:ESR-CD S;ho t de for m ati on;dyna m ic recrysta lli zati on

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AZ31镁合金塑性变形不均匀性与变形机制的研究

AZ31镁合金塑性变形不均匀性与变形机制的研究镁合金性能优异、应用广泛,但较差的室温塑性及变形过程中的不均匀性极大地制约了它的生产应用。深入研究镁合金的变形不均匀性及内在塑性变形机制是理解镁合金变形行为的关键。 本文以商用轧制AZ31镁合金为初始材料,基于数字图像相关方法(DIC)、电子背散射衍射技术(EBSD),建立了微观尺度应变不均匀性及组织变形不均匀性的有效表征方法。在此基础上详细研究了晶粒尺度变形不均匀性与变形机制的内在联系,并深化了对不均匀变形条件下塑性变形机制的行为理解。 获得的主要研究结论如下:借助纳米级表面标记颗粒实现了试样表面高分辨应变场的分析,探索了晶粒以及晶内孪晶尺度的应变分布情况,证实了应变分布在微观尺度的不均匀性。同时结合微观组织结构及变形机制的研究解释了应变不均匀性的产生原因,研究表明晶体取向的自身软硬程度以及与相邻区域的相对软硬状态都会影响应变的分布,在某些界面处的应变累积是由于界面两侧缺乏有效的塑性变形机制以完成应变的传递。 为理解局部应变对塑性变形机制的行为影响,对晶界处的孪晶穿透行为进行了详细的统计研究。总结了孪晶穿透在小取向差角晶界处容易发生的规律,探究了Schmid因子对孪晶穿透的影响,并利用几何协调因子m’从应变协调角度解释了某些不遵循Schmid定律的孪晶行为。 分析表明m’可以较好地解释局部应变下的孪晶变体选择行为,但对于孪晶穿透在何处发生并没有良好的预测性。基于EBSD获得的取向数据,建立了晶粒尺度组织变形不均匀性的两种可视化表征方法。 验证了“晶内取向分散”方法表征晶粒分裂的有效性及优越性,并运用“晶

内取向发展”方法揭示了介观变形带的信息。研究表明晶粒分裂在低应变量下就已经发生,结合Sachs模型及低能位错结构(LEDS)理论分析得出晶内同一组滑移体系间相对开动量的不同会导致晶内各部分不同的转动行为。 利用上述表征方法能够帮助对热变形过程中组织的不均匀变化及动态再结晶形核机制的理解。研究表明在低应变阶段,晶粒长大可以降低体系能量从而弱化晶内变形的不均匀性,晶粒长大过程中晶界的迁移大多符合降低界面能量的要求。 随着应变量的增加,晶内变形的不均匀性迅速增加,并在不均匀变形组织中观察到晶界突出和应变诱发的矩形晶界迁移形貌。AZ31镁合金在200℃的热变形过程中同时存在着不连续动态再结晶(DDRX)及连续动态再结晶(CDRX)的形核机制。

镁合金塑性变形与断裂行为的研究

镁合金塑性变形与断裂行为的研究 刘天模，卢立伟，刘宇 重庆大学材料科学与工程学院，重庆（400030） E-mail: haonanwa@https://www.wendangku.net/doc/889215604.html, 摘要：通过室温压缩拉伸实验，研究了AZ31挤压镁合金的断裂失效机制。研究表明，在压缩破坏实验中有镦粗现象，金相显示沿粗大晶界处形成了大量的孪晶，部分孪晶界诱发裂纹源，裂纹沿晶界处传播，同时部分孪晶对裂纹起钝化阻碍作用，断口扫描表明属于韧脆混合断裂；在拉伸破坏实验中出现明显颈现象，金相显示沿拉长晶晶界处形成大量孪晶，孪晶和裂纹之间存在交互作用，断口扫描表明属于韧性断裂，同时显示出空洞形核诱发裂纹的机制。 关键词：压缩变形；拉伸变形；孪晶；断裂 中图分类号：TG 1. 引言 镁合金属于密排六方晶体结构，其轴比（c/a）值为1.623，接近理想的密排值1.633，室温滑移系少在室温塑性变形时，出现大量的孪晶协调其塑性变形，塑性变形能力差，容易断裂[1]。金属的断裂是指金属材料在变形超过其塑性极限而呈现完全分开的状态。因为材料受力时，原子相对位置发生了改变，当局部变形量超过一定限度时，原子间的结合力遭到破坏，便出现了裂纹，裂纹经过扩展而使金属断开。金属塑性的好坏表明了它抑制断裂能力的高低。在塑性加工生产中，尤其是对塑性较差的材料，断裂常常是引起人们极为关注的问题。加工材料的表面和内部的裂纹，以至于整体的断裂，都会使得成品率和生产率大大降低[2,13]。因此，研究镁合金塑性变形中的断裂行为和规律对于有效地防止金属成形过程中的断裂，充分发挥金属材料潜在的塑性有重要意义. 2. 实验内容 实验材料选用AZ31挤压材，挤压温度为300℃，挤压比为4.5，挤压速度为1mm/s，将挤压样加工成标准压缩样Φ7×14mm和标准拉伸样，并选此标准压缩样进行400℃保温2小时的退火，利用新三思万能电子试验机CMT－5150以1mm/min的速度沿挤压方向进行压缩和拉伸破坏实验；然后利用数码相机对失效后试样断口方向及断面进行拍照宏观分析；再对失效试样的压缩或拉伸方向进行金相显微组织分析；最后利用扫描电子显微镜对压缩和拉伸的断口形貌进行分析。 3．试验结果 3.1 挤压态压缩破坏样 3.1.1 断口宏观分析

GH4169 镍基变形高温合金资料

GH4169 镍基变形高温合金资料 中国牌号：GH4169/GH169 美国牌号：Inconel 718/UNS NO7718 法国牌号：NC19FeNb 一、GH4169概述 GH4169合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位, 并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。 该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系，可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。 1.1 GH4169 材料牌号 GH4169(GH169)

1.2 GH4169 相近牌号 Inconel 718(美 国),NC19FeNb(法国) 1.3 GH4169 材料的技术标准 1.4 GH4169 化学成分该合金的化学成分分为3类：标准成分、优质成分、高纯成分，见表1-1。优质成分的在标准成分的基础上降碳增铌，从而减少碳化铌的数量，减少疲劳源和增加强化相的数量，提高抗疲劳性能和材料强度。同时减少有害杂质和气体含量。高纯成分是在优质标准基础上降低硫和有害杂质的含量，提高材料纯度和综合性能。 核能应用的GH4169合金，需控制硼含量（其他元素成分不变），具体含量由供需双方协商确定。当ω（B）≤0.002%时，为与宇航工业用的GH4169合金加以区别，合金牌号为GH4169A。 表 1-1[1]%

基于CPFEM的TA15钛合金高温塑性变形研究

基于CPFEM的TA15钛合金高温塑性变形研究晶体塑性理论将晶体塑性变形的物理机制及变形几何学与单晶或多晶的弹塑性本构方程相结合，从介观尺度（即晶粒尺度）上解释材料的各种塑性变形行为。将晶体塑性理论与有限元方法相结合的方法称为晶体塑性有限元方法（Crystal Plastic Finite Element Method，CPFEM），该方法从材料变形的物理机制出发，可以较为准确的反映材料的微观特性。 目前晶体塑性有限元模拟已成为力学界和材料界的研究热点。钛与钛合金是一种重要的结构材料，以其优异的性能广泛应用在航空航天等领域。 钛有两种同素异构晶型：密排六方(HCP)点阵的α-Ti相和体心立方(BCC)点阵的β-Ti相，由于晶格类型不同，其变形机制差别较大。文中综合采用了有限元方法、晶体塑性理论、元胞自动机等现代科学技术方法。 从介观尺度出发，根据合金微观晶格结构的不同，研究新型近α型钛合金—TA15钛合金的高温塑性变形，研究在相变点温度以上及以下的TA15钛合金高温的高温塑性变形行为。文中采用元胞自动机方法得到了相变点上的TA15钛合金的初始晶粒形貌。 建立了适用于变形温度在相变点以上的TA15合金的高温塑性变形的晶体塑性有限元模型。模拟结果表明多晶体在塑性变形的过程中，晶粒与晶粒之间以及晶粒内部的应力分布存在着明显的差异，晶粒内部与晶粒外部的塑性变形非常不均匀。 通过对滑移系上的剪应变进行分析表明由于各晶粒的取向不同和晶粒间的取向差的差异，不同晶粒的滑移系开动情况差别很大；在同一晶粒内部，由于需要协调相邻晶粒的应变情况，因此滑移系开动的程度也不完全相同。建立了适用

高温合金切削特点

切削特点 a、切削力大：比切削45号钢大2～3倍。 b、切削温度高：比切削45号钢高50％左右。 c、加工硬化严重：切削它时的加工表面和已加工表面的硬度比基体高50～100％。 d、刀具易磨损：切削时易粘结、扩散、氧化和沟纹磨损。 刀具材料 a、高速钢：应选用高钒、高碳、含铝高速钢。 b、硬质合金：应采用YG类硬质合金。最好采用含TaC或NbC的细颗粒和超细颗粒硬质合金。如YG8、YG6X、YG10H、YW4、YD15、YGRM、YS2、643、813、712、726等。 c、陶瓷：在切削铸造高温合金时，采用陶瓷刀具也有其独特的优越性。 刀具几何参数 变形高温合金(如锻造、热轧、冷拔)。刀具前角γ0为10°左右；铸造高温合金γ0为0°左右，一般不鐾负倒棱。刀具后角一般α=10°～15°。粗加工时刀倾角λs为-5°～-10°，精加工时λs =O～3°。主偏角κr为45°～75°。刀尖圆弧半径r为0.5～2mm，粗加工时，取大值。 切削用量 a、高速钢刀具：切削铸造高温合金切削速度Vc为3m/min左右，切削变形高温合金Vc=5～10m/min。 b、硬质合金刀具：切削变形高温合金Vc：40～60m/min；切削铸造高温合金Vc=7～10m/min。进给量f和切削深度αp均应大于0.1mm，以免刀具在硬化后的表面进行切削，而加剧刀具磨损。 切削液 粗加工时，采用乳化液、极压乳化液。精加工时，采用极压乳化液或极压切削油。铰孔时，采用硫化油85～90％+煤油10～15%，或硫化油(或猪油)+CCl4。高温合金攻丝十分困难，除适当加大底孔直径外，应采用白铅油+机械油，或氯化石蜡用煤油稀释，或用MoS2油膏。 高温合金钻孔

铝合金模板调研报告

铝合金模板考察调研报告 一、铝合金模板的应用发展简介： 在国际建筑市场上，铝合金模板的开发使用至今已经有30多年的历史了。原来主要是在东南亚及其周边国家地区较为流行如马来西亚、菲律宾、新加坡等，近二十年在欧美及日本、韩国、台湾、香港地区也越来越流行。随着中国建筑市场的发展，建筑企业管理模式的日趋完善、管理的规范性加强，对建筑质量和成本管控的重视，对建设过程品质和品牌的关注，加上一些象万科、绿地为首的龙头企业的推进，铝合金模板在近5年才逐步开始在中国的南方城市开始流行，在最近3年呈现加速度的发展。 行业初步估计，仅去年全国使用铝合金模板的建筑约300~500万平米.但是技术成熟的厂家仅有1~2家。广东的奇正和同力德，因为他们原来长期为欧美模架公司做代加工OEM，掌握了全部设计生产技术。其它还有一些小厂只是简单模仿。 二、铝合金模板的优势： 1.模板体系的类别： 不经过预先配模设计，由工人班组在现场依靠自身经验，用传统散装材料（木方、多层板、钢管扣件）在现场进行切割，搭设、钉装的支模方式叫非系统模板支模。这一方式，目前在发达国家已被广范限制：不仅是因为质量安全无法保证，人工费居高，最主要的问题是不符合节能环保的要求。 在过去的二十年，在国际建筑市场上，尤其是发达国家的建筑市场，基本全部使用体系化工具化模板。目前国际市场流行的模板体系大概有10多种，细分达几十种。无论如何划分，都可主要可归为依靠塔吊吊装的大模和依靠人工拆装的小模板。大模的主要优势是吊装速度快，刚度好，浇铸质量好。但是劣势是必须水平和竖向结构分两次浇铸，模板要吊装下地，占用场地和塔吊时间过长。而小模板体系的好处是轻，拼装尺寸灵活，可人工搬运拆装，但是刚度往往略显不足，浇铸缝隙较多。 2.铝合金模板的设计理念 铝合金模板的设计，正是结合了大模板和小模板的优势。铝合金材料，既实现了刚度，也保持了小模板的轻质。在设计技术里结合了大模的整体背楞刚度特点，刚度问题得到解决。而且，即可整体吊装，也可实现小块人工拆除倒运。所以在近几年，流行发展较快。但是因为铝材价格高，似乎令人望而却步，长期以来，加上对该技术不甚了解，在国内优势没有被释放。

TA15钛合金高温变形行为研究

TA15钛合金高温变形行为研究 TA15钛合金的名义成分为Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V，属于高Al当量的近α型钛合金。该合金既具有α型钛合金良好的热强性和可焊性，又具有接近于α+β型钛合金的工艺塑性，是一种综合性能优良的钛合金，被广泛用于制造高性能飞机的重要构件。对金属热态加工过程进行数值模拟，需要确定材料对热力参数的动态响应特征，即材料的流动应力与热力参数之间的本构关系，这对锻造工艺的合理制定，锻件组织的控制以及成型设备吨位的确定具有科学和实际的指导意义。 中国船舶重工集团公司725所的科研人员以TA15合金的热模拟压缩试验为基础，研究了变形工艺参数对TA15合金高温变形时流动应力的影响，这些研究对制定合理的TA15合金锻造热加工工艺，有效控制产品的性能、提高产品质量提供了借鉴。 热模拟压缩试验所用材料为轧制态Φ55mmTA15合金棒材，相变点为995±5℃，将该棒料切割加工成Φ8mm×12mm的小棒料进行试验。研究结果表明：（1）TA15合金在高温变形过程中，流动应力首先随应变的增大而增加，达到峰值后再下降，最后趋于稳定值。同一应变速率下，随着变形温度的升高，合金的流动应力降低；同一变形温度下，随着应变速率的减小，合金的流动应力减小。（2）TA15合金属于热敏感型和应变速率敏感型材料。应变速率较小时，变形温度对稳态应力和峰值应力的影响较小；应变速率较大时，变形温度对稳态应力和峰值应力的影响较大。变形温度较低时，应变速率对稳态应力和峰值应力的影响较大；变形温度较高时，应变速率对稳态应力和峰值应力的影响较小。（3）建立了TA15合金高温变形时的流动应力本构方程，经显著性检验和相关系数检验，证明所建立的方程具有较好的曲线拟合特性，方程的计算值与实验数据吻合较好。

铝合金模板在工程中的应用

铝合金模板在工程中的应用 发表时间：2018-12-06T10:42:50.217Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第24期作者：闫慧敏 [导读] 文章着重对铝合金模板在工程施工中的应用进行研究，并根据具体的施工情况，总结出几点具体应用经验，希望起到一些借鉴作用。 中建二局第二建筑工程有限公司广东深圳 518000 摘要：我国经济发展到现在，已经处于国际发达国家水平，其中，建筑行业的发展非常突出。文章着重对铝合金模板在工程施工中的应用进行研究，并根据具体的施工情况，总结出几点具体应用经验，希望起到一些借鉴作用。 关键词：铝合金模板；工程；应用 引言 科学技术现代化的发展，使得我国各行业对于先进的科学技术融入，让行业发展更为迅速。在建筑行业中，铝合金模板主要由模板、支撑、紧固、附件等构成，具有质量轻、拆装方便、刚度高、整体性好、稳定性好、周转次数多、经济效益好、回收率高、施工进度快、无建筑垃圾、对机械依赖度低等特点，传统模板存在的缺陷在铝合金模板这里得到了较好的解决，大大提高了建筑工程施工时效。 1铝合金模板的应用优势分析 1.1有利于提高浇筑混凝土的质量 铝合金模板不同于传统的胶合板模板，它的表面呈现出光滑、平整的状态，这种良好的特性也就会促进浇筑混凝土的质量提高，我们会发现，利用铝合金模板施工的混凝土外表也相对应的呈现出光滑和平整的特点。基于此，我们就不需要在混凝土面层涂抹灰粉，这样就会最大程度的减少建筑材料的消耗，从而达到清水混凝土的施工效果，同时，也会降低人力资源成本。另一方面，铝合金模板主要是依靠机械制作、拼合，众所周知，机械加工可以将精度控制到最高，自动规避了人工操作的误差性，所以，就会使拼装后的铝合金模板的板缝极其严密，减少了漏浆现象的发生，从而为浇筑混凝土的无孔洞、露筋、蜂窝、麻面等状况的减少提供基本保障。 1.2有利于降低施工成本 铝合金模板相对于胶合板模板而言，我们可以使用多次，模板材料不易变形，极大地提高了模板的使用周期和效率。我们可以进行实际的核算，按照我的经验，全铝合金模板和传统胶合板模板的成本平衡点为55次，也就是说只要使用次数超过这个均衡点，铝合金模板的成本优势就显现出来。另一个方面，铝合金模板的应用可以一定程度上缩短施工的工期，进而减少了大型设备的租金和相关的管理费用。同时，铝合金模板具有更加方便、快捷的优势，我们的人工人可以很轻松的进行模板体系的拆除，减少了拆装工期。 1.3有利于建筑行业可持续性发展 顾名思义，铝合金模板的制作材料为铝合金，传统胶合板模板的材料为木头，所以，铝合金模板的广泛应用能够减少大量的树木被砍伐，为保护森林资源奠定了基础。简洁而言，森林资源得到保护，也就减少了水土流失等自然灾害的发生频率。同时，还减少了抹灰使用的水泥、砂料等材料的损耗，节约能源。铝合金模板的推广，规避了废弃胶合板模板的处理问题，减少了建筑垃圾的清理工作，这是符合我国可持续性发展目标的，为绿色施工提供支持。 2铝合金模板施工关键技术应用 2.1施工工艺 铝合金模板需要先由专业人士根据项目特点设计出合理的模板体系，然后由加工厂进行加工、校验，对不同的部位的模板做好标记，以免出现混乱，使用错误。然后，按照标号运输到施工现场进行安装，安装完成以后做好模板的验收工作，检查接缝和支撑高度等是否满足规范要求，待检测完成以后利用对拉螺杆把握模板刚度。然后做好混凝土浇筑以后的养护工作，待砼的强度达到标准以后就需要进行拆模工作。 2.2铝合金模板体系原理 铝合金模板体系的构成主要由模板系统、支撑系统、紧固系统、附件系统等。模板和模板之间由销钉固定住，支撑系统选用直接 48mm钢管，梁和墙柱的链接可以形成一个有刚度的空间。 2.3墙柱铝合金模板安装 （1）墙柱模板安装的质量与楼面平整度密切相关，倘若楼层的实际高度和设计要求不符，会引起后序模板安装完成以后的漏浆现象，目前采用的保证楼面平整度的方法是凿高垫低。（2）墙模板铝合金安装首先安装内墙然后安装外墙的模板，整个安装过程遵循从不墙的一侧开始到另一侧，安装前在铝合金模板上涂抹脱模剂，确保浇筑完成后墙面的平整度。（3）利用焊接在墙柱底部的定位筋来确保铝合金模板的截口尺寸大小，同时采用内撑条来保证模板加固过程中出现的错位现象。（4）设置PVC塑料管套。管套的作用是保证砼浇筑以后取回对拉螺杆，套管的埋设要在铝合金模板全部封闭前完成，且保证PVC管能够接触到内外墙两侧的模板。（5）外墙的模板重量主要附加在导板墙上，所以需要先安装好导板墙，然后安装外墙的模板，将固定螺丝埋设在混凝土里面。 2.4梁顶板铝合金模板安装 梁模板的安装在墙体垂直度满足要求以后进行，施工顺序是先安装梁底模板再安装梁侧模板。利用转角膜将梁底模和墙模连接起来，利用可调节的支撑立杆将梁底膜调整到设计标高支撑起来，然后进行梁侧模和底模的安装，接着将下一个梁底模和前一梁模连接起来，如此反复下去，直到模板全部安装完毕。首先，安装龙骨。建筑设计中有许多阴角，龙骨安装时，利用这些阴角使龙骨能够固定在墙模的顶端，利用可调支撑立杆将龙骨连接起来，用绑条固定住龙骨。固定住龙骨以后利用水平仪测定各龙骨和各支撑的标高，检查标高是否满足设计要求。其次，安装边摸。最后，按照边摸和龙骨进行标准模板的安装，直到顶板的铝合金模板全部安装完成，顶模板安装的过程利用支撑立杆调整高程，以满足平整度的要求，收工前需要用激光扫平仪检查板面的平整度，并进行适当的调整。 2.5支撑系统的安装 支撑系统由可调节的支撑立杆、早拆头、低托头部分构成，可调节支撑立杆的安装有规范要求的需严格按照规范进行，低托头的作用

变形铝及铝合金热处理规范

ICS 变形铝及铝合金热处理规范 Wrought aluminium and aluminium alloys heat treatment （送审稿） 全国有色标准化技术委员会 发布 YS

YS/T ××××—×××× 目次 前言............................................................................... II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 定义 (1) 3.1 热处理 (1) 3.2 热处理批次 (1) 3.3 工作区 (1) 3.4 固溶热处理造成的砂眼和气孔 (1) 4 要求 (2) 4.1 建立工艺操作规程和工艺操作规程重新审定 (2) 4.2 定期工艺制度检查 (2) 4.3 定期产品监测 (2) 4.4 热处理设备 (2) 4.5 固溶热处理参数及工艺规程 (4) 4.6 淬火参数和工艺规程 (8) 4.7 装架和间距 (9) 4.8 建议时效热处理 (10) 4.9 推荐的退火工艺 (18) 5 质量保证措施 (18) 5.1 检查责任 (18) 5.2 热处理设备的温度检测 (19) 5.3 喷水淬火设备 (19) 5.4 产品定期监测 (21) 5.5 测试方法 (23) 5.6 试验结果的判定 (24) 5.7 锻件的热处理批号 (25) 附录A （资料性附录）铝合金热处理常用知识 (26) A.1 盐浴槽的优点 (26) A.2 气室炉的优点 (26) A.3 固溶热处理 (26) A.4 用于提高抗腐蚀能力的淬火 (27) A.5 合金和状态代号 (27) A.6 包铝板 (27) A.7 退火处理 (27) A.8 时效 (27) A.9 残余拉应力对腐蚀性能的影响 (28) A.10 电导率、硬度和状态的关系 (28) I

铝合金构件的变形矫正方法大全(清晰整齐)

铝合金构件的变形矫正方法大全，附有实例 目前铝合金在产品加工制造行业被广泛应用。铝合金产品在加工制造过程中由于受到外力或焊接应力的影响，通常会产生一定程度的变形，这些变形通常都要进行矫正，而使其符合产品质量要求。实践证明，多数变形的构件是可以矫正的。矫正的原理都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。在生产实际过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、手工矫正和火焰矫正，因此要针对产品不同的结构和变形程度合理选择最佳的矫正方法，以获得最佳的矫正效果。 铝合金构件变形的原因 （1）原材料在加工过程中产生的变形由于原材料在挤压生产过程中产生的残余应力而引起的变形。如：挤压过程中冷却速度不一致、挤压设备调试失常等。 （2）在产品制造过程中产生的变形主要原因是外力影响。如剪切过程中产生的剪切挤压应力、热切割过程中热胀冷缩产生的收缩应力等。 （3）焊接过程中产生的变形主要原因是焊缝周围产生的横向和纵向收缩应力，通常称为焊接应力引起的变形。 （4）构件变形的实质不论构件发生何种变形，其主要原因都是由于其内部存在不同程度和不同形式的残余应力，使其结构组织中一部分纤维变长受到周围的压应力，另一部分纤维变短受到周围的拉应力，从而造成了金属材料的变形。 矫正原理及常用方法 矫正的原理就是通过外力或局部加热，使得较长的纤维缩短，较短的纤维伸长，最后使得各层的纤维长度趋于一致，或达到我们要求的纤维长度，从而消除变形或使变形减少到规定的范围之内。 各种矫正方法在现场使用过程中要根据其构件结构特点、变形形式、工件大小等不同情况做相应的选择，必要时还需采取多种矫正形式相结合的综合矫正法。其

中火焰矫正是应用最为广泛的一种方法，其对于大型构件和自身强度较大构件的变形矫正效果最好，但火焰矫正也是一门较难掌握的矫正方法，如加热位置、温度控制、冷却方式不当还会造成构件新的更大变形，甚至导致产品的报废。因此，火焰矫正作业人员除要有丰富的实践经验外，还需掌握铝合金的热处理性能。 铝合金构件变形矫正方法 （1）机械矫正铝合金型材和8mm以上厚板常见的矫正设备是压力机。一般来说，板材越厚越容易矫平，越薄的板材矫正起来越困难。在采用机械矫正时需在受力部位加垫板，以避免材料表面产生压伤。用压力机进行矫正通常是针对型钢单一方向的弯曲变形。通常还要配有专用垫块和压块，以保证受力方向稳定，同时避免材料表面压伤保证矫正质量，如图1、图2所示。 （2）手工矫正对于变形较小的局部变形可采用手工矫正。手工矫正的效果取决于对锤击部位、击打工具及击打方式的正确选择。

浅谈铝合金模板在工程中的应用

浅谈铝合金模板在建筑工程中的应用 【摘要】本文从性能、技术措施、经济效益及社会效益等方面对铝合金模板和传统模板在工程实践中的应用进行了对比，并介绍了铝合金模板的利弊及今后在建筑领域的发展前景。 【关键词】铝合金模板；周转率；发展前景 模板工程是现浇混凝土结构工程的一个重要组成部分，对整体工程的施工质量、进度、成本有着重要的影响作用。据统计，模板工程的费用约占钢筋混凝土结构工程总费用的20%-30%，模板工程施工所耗用的时间约占结构工程施工总工期的50%左右。 随着我国建筑业的快速发展，传统的木模板、钢模板和竹木胶合板对资源的需求越来越大，工程项目对模板的材质要求也越来越高，如何减少模板投入、提高周转次数、加快进度又能节省资源已经成为现代模板技术研究的重点和难点。 1、我国模板工程的现状 从上世纪七十年代开始，我国逐步开发并应用了组合钢模板和扣件式钢管架，这对当时的工程建设起到了积极地作用。由于组合钢模板较为笨重、运输及人工搬运困难，多次周转使用后，砼的外观质量与目前验收规范所要求的观感质量差距愈来愈大，应用量的严重下降导致大量钢模板厂关闭或转产，目前组合钢模板已基本上退出了建筑市场。

当前我国的模板工程大多以胶合板和钢大模板为主。由于竹胶合板和木胶合板搬运轻便、支拆灵活，可重复使用8-15次，因而得到了快速发展，使用范围非常广泛。据有关资料表明，2011年全国胶合板产量达到4000万m3，其木材耗用量占到了全国木材耗用量的30%以上。同时模板背部的方木背楞需用的方木量数额也巨大，一个工程下来，剩余的可周转木材不到5%。木材资源浪费特别严重，这与我国建设节约型社会、提倡绿色节能环保的基本方针非常不协调。 随着我国倡导的低碳、节能越来越被社会所重视，全钢大模板的出现在一定程度上降低了木材的消耗量，并在一定程度上加快了施工速度。但全钢大模板的自重较大，每平方米达90-110Kg；对塔吊的垂直运输依赖程度高，人工操作不方便；其主要应用于小高层及高层建筑中的剪力墙部位，对节点多及结构复杂的部位成模困难，局限性较大，因而它的发展受到了一定的制约。 2、铝合金模板的应用 目前在国外发达国家，特别是欧美、日本等国，铝合金模板已成功应用了十多年，而我国的铝合金模板还处于新兴产业阶段，生产厂家屈指可数，应用的工程项目及应用量也都特别少。近两年，在我国东南沿海城市有部分施工企业已尝试使用了铝合金模板，取得了较为显著的经济效益和社会效益，并总结形成了一套较为完整的施工工艺。那么铝合金模板到底有哪些优点呢： 2.1铝合金模板采用标准板加上局部非标 准板的配板方式（非标准板上采用编号的方 法），相同构件的标准板是可以混用的，拼装 速度快，且适用于各种形状的墙柱、梁板、楼

变形铝合金金相图谱

总论 属于防锈铝的有铝－镁及铝－锰系合金。属于硬铝的有铝－铜－镁及铝－铜－锰系合金。铝－锌－镁－铜系为超硬铝。铝－镁－硅－铜及铝－铜－镁－铁－镍系合金为锻铝。 铝－铜－镁－铁－镍及铝－铜－锰系合金与铝－铜－镁系中的L Y6、LY2合金有较好的耐热性，所以也称为耐热铝合金。 在常用的合金元素中，铝和锌、镁、铜、锂、锰、镍、铁在靠铝一边形成共晶反应，和铬、钛形成包晶反应，在铝－铅系中出现偏晶反应。它们在铝中的固溶度以锌、镁、铜、锂最大；锰、硅、镍、钛、铬、铁次之；以铅最小。 合金中的铜、锂、硅等元素以及合金中的化合物Mg2Si、MgZn2、S(CuMgAl2)相等，由于随温度高低有较大的固溶度变化，经淬火及时效后使合金显著强化。 热处理强化的变形铝合金中，以Al-Cu-Mg、Al-Mg-Si、Al-Mg-Zn系为基的合金用途最广。 第一章工业纯铝 纯铝具有比重小，导电性好、导热性高、熔解潜热大、光反射系数大、热中子吸收截面较小及外表色泽美观等特性。铝在空气中表面能生成致密而坚固的氧化膜，具有较好的抗蚀性。

第二章铝－镁系合金较高的抗蚀性、良好的焊接性及较好的塑性。 表1铝－镁系合金的化学成分

表2 镁含量对铝－镁合金力学性能的影响 当镁含量超过5％时，抗应力腐蚀性能变坏；镁含量超过7％时，合金塑性降低，焊接性能变坏。 锰有利于合金的抗蚀性，提高合金的强度。加入少量钛和钒能细化晶粒。在LF3合金中加入硅改善了合金的焊接性能。 热处理特性 在不同温度下，镁在铝中虽有较大的固溶度变化，但实际上合金没有明显的时效强化作用，这是由于在淬火、时效时形成的新相β和基体不发生共格强化。一般为退火或冷作硬化状态。 铝－镁合金退火时组织和性能发生变化。当温度升高到某一较高温度后，即使退火温度继续升高，组织和性能仍较稳定。合金的再结晶温度与镁含量有密切关系。镁含量由2％增高到5％时，再结晶温度随镁含量的增加而下降；镁含量由5％增高到9％时，再结晶温度随镁含量的增加反而上升。 表3 工业铝－镁系合金部分产品的再结晶温度

GH3039 镍基变形高温合金资料

GH3039 镍基变形高温合金资料 中国牌号：GH3039/GH39 俄罗斯牌号：ЭИ602/XH75MБГЮ 一、GH3039概述 GH3039为单相奥氏体型固溶强化合金，在800℃以下具有中等的热强性和良好的热疲劳性能，1000℃以下抗氧化性能良好。长期使用组织稳定，还具有良好的冷成形性和焊接性能。适宜于850℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件。该合金可以生产板材、棒材、丝材、管材和锻件。 1.1 GH3039 材料牌号 GH3039(GH39) 1.2 GH3039 相近牌号ЭИ602，ХН75МБГЮ(俄罗斯） 1.3 GH3039 材料的技术标准 1.4 GH3039 化学成分见表1-1。 表 1-1%

注：1.合金中允许有Ce存在。 2.合金中ω(Cu)=0.20%。 1.5 GH3039 热处理制度热轧及冷轧板材和带材固溶处理：1050～1090℃，空冷。棒材及管材固溶处理：1050～1080℃，空冷或水冷。 1.6 GH3039 品种规格和供应状态可以供应各种规格的热轧板、冷轧板、带材、棒材、丝材、管材、和锻件。板材、带材和管材固溶处理和酸洗后交货。丝材于冷加工状态或固溶状态供应棒材不热处理交货。 1.7GH3039 熔炼和铸造工艺合金采用电弧炉熔炼、电弧炉或非真空感应炉加电渣重熔或真空电弧重熔以及真空感应炉加电渣或真空电弧重熔工艺。 1.8GH3039 应用概况与特殊要求用该合金材制作的航空 发动机燃烧室及加力燃烧室零部件，经过长期的生产和使用考验，使用性能良好。 二、GH3039 物理及化学性能 2.1 GH3039 热性能 2.1.1 GH3039 热导率见表2-1。 表 2-1[1]

铝合金模板可行性方案

碧桂园银河城7—3—1区铝合金模板体系可行性研 究报告 中建五局碧桂园项目部 2016年4月

第一章铝合金模板体系总论 1. 体系研究背景 1.1体系暂定名：铝合金模板体系 1.2体系试点项目：碧桂园银河城7-3-1区总承包工程 1.3项目地点：于洪新城 1.4研究容：铝合金模板体系的设计过程、施工工艺、经济性分析、推广前景展望等 1.5课题承担单位：碧桂园项目部 1.6研究报告编制依据： （1）2016年碧桂园集团东北区域质量工作启动大会会精神； （2）人民国设计规、技术规程； （3）国各铝合金模板厂家的实地考察情况汇总及报价情况； （4）中建五局东北公司房建板块所处的转型升级的历史发展新阶段的正确研判； （5）公司员工求新求变的诉求与期待； （6）打造碧桂园标杆项目的必要案。 2.编制围与容 根据一般科研课题可行性研究模式、程序要求规定，本报告根据对铝合金模板代理商、销售商的实地考察，与的接触沟通，和业主的探讨协商，对已成功实施此类项目的参观学习，对项目的设计施工背景概况、市场需求进行预测，对引进实施的必要性、建设的条件、工程技术案、项目的组织管理和劳动力配备、配套资源投入、项目实施过程、同类项目之间的循环发展、投资测算、效益评价等

面进行综合研究和分析，为公司领导层对新体系引进和推广决策提供可靠和准确的依据。 第二章铝合金模板体系的可行性分析 1.报告容概要 1.1使用铝合金模板体系的理由 为了响应中建五局东北公司2016年工作会精神，本着服务大业主大客户的理念，同时满足碧桂园集团东北区域质量工作启动大会指示，进一步提高我司在项目主体施工阶段的实体质量，从而打造碧桂园集团标杆项目，为我司乃至整个五局得到碧桂园后续项目的优先议标权及中标价上浮2%的目的。铝合金模板在东北公司大规模的推广，是实现集约化、工厂化、流水化建筑生产，带动项目走进度最快、安全最优、质量最佳、成本最低、市场信誉度最好的必由之路。 1.2 铝合金模版预计的应用 新的模板结构体系将在2016年5月份在建的碧桂园银河城37号地块进行试点，预计为4套规模，并以此为契机，逐步推广至公司后续的所有房建类项目。 1.3 新体系投入规模及施工工艺 投入规模：碧桂园7号地块1#、2#、3#、4#，4个32层高层（高层总面积47386.52m2）使用，从3层至32层为标准层（2.9m），每楼一套模板，配3套支撑，共计4铝合金模版，12套支撑。 施工工艺：验线→墙身垂直参照线及墙角定位→安装墙板及校正垂直度→楼面梁模板安装及校正→安装楼面模板龙骨→安装楼面梁模板及调平→整体校正、加固检查及墙模板底部填灰→检查验收→混凝土浇筑。 1.4 新模板体系的供货解决案

GH2150变形高温合金GH150

GH2150沉淀硬化型变形高温合金GH150 GH2150概述： GH2150是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，使用温度小于750℃。合金加入铬、钨和钼元素进行固溶强化，加入钛、铝和铌元素形成时效强化相，加入微量硼、锆和铈元素净化并强化晶界。合金的强度高、塑性好、膨胀系数低，长期使用组织稳定；合金的热加工塑性好，并具有满意的焊接、冷成形和切削加工性能。适用于制作在700℃以下工作的喷气发动机板材焊接承力结构件，以及在600℃以下长期工作的燃气轮机转子和压气机叶片。 GH2150应用概况及特性： GH2150已用于制作航空发动机燃烧室外套、安装边等高温部件。相近合金在国外用于喷气发动机燃烧室外套和在600℃以下使用的涡轮叶片等零部件。 GH2150在超过800℃使用时，析出μ相及γ相聚集长大，会导致合金的力学性能下降。 GH2150对应牌号： GH150(中), BЖ105,XH45MBTЮБР, ЭП718, GH2150化学成分：

GH2150执行标准： GB/T 14992-2005 GH2150其他特点： 这类合金铬、镍含量相对较低，故抗氧化的温度仅约800%，但是含弥散强化相形成元素(v、A1、Ti)量相对较高，在固溶体基体上可形成化合物强化相，所以常用热处理形式为固溶处理+时效。通过固溶处理，可以使合金固溶强化；通过时效处理，可以使合金析出细小强化相[VC、Ni3A1、Ni3Ti，Ni3(A1?Ti)]，从而提高室温和高温强度。固溶并时效处理后的组织为奥氏体+弥散化合物。例如GH2132的化合物量为2.5%、GH2135的化合物量为14%这类合金通常应用于高温下受力的零件，如涡轮盘、螺栓和工作温度不高的转子叶片等。 GH2150热处理制度: 棒材、圆饼、环形件：（1040-1060）℃/AC+ 750℃±10℃*（16-24）h/AC 冷轧板材：（1040-1080）℃/AC+ 750℃±10℃*16h/AC 冷拉焊丝：1050℃±10℃/AC GH2150熔化温度范围： 1320℃-1365℃ GH2150密度： 8.26 GH2150主要规格： GH2150无缝管、GH2150钢板、GH2150圆钢、GH2150锻件、GH2150法兰、 GH2150圆环、GH2150焊管、GH2150钢带、GH2150直条、GH2150丝材及配套焊材、GH2150圆饼、GH2150扁钢、GH2150六角棒、GH2150大小头、GH2150弯头、GH2150三通、GH2150加工件、GH2150螺栓螺母、GH2150紧固件。 篇幅有限，如需更多更详细介绍，欢迎咨询了解。

铝合金基本知识(附专业词汇)

变形铝合金的状态代号 1．范围 本标准规定了变形铝合金的状态代号。 本标准适用于铝及铝加工产品。 2．基本原则 2．1基础状态代号用一个英文大写字母表示。 2．2细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。2．3基本状态代号 基本状态分为5种，如表达式所示 代 号 名称说明与应用 F 自由加工状态适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品，该状态产品的力学性能不作规定 O 退火状态适用于经完全退火获得最低强度的加工产品 H 加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后可经过（也可不经过）使强度有所降低的附加热处理。 H代号后面跟有两位或三位阿拉伯数字。 W 固熔热处理状 态 一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处理后，室温下自然时 效的合金，该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段 T 热处理状态 (不同于F、O、 H状态) 适用于热处理后，经过（或不经过）加工硬化达到稳定的产 品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。 3．细分状态代号 ．1 H的细分状态 在字母H后面添加两位阿拉伯数字（称作HXX状态），或三位阿拉伯数字（称作HXXX状态）表示H的细分状态。 ．1．1 HXX状态 ．1．1．1 H后面的第1位数字表示获得该状态的基本处理程序，如下所示： H1—单纯加工硬化处理状态。适用于未经附加热处理，只经加工硬化即获得所需强度的状态。 H2—加工硬化及不完全退火的状态。适用于加工硬化程度超过成品规定要求后，经不完全退火，使强度降低到规定指标的产品。对于室温下自然时效软化的

合金，H2与对应的H3具有相同的最小极限抗拉强度值；对于其它合金，H2与对应的H1具有相同的最小极限抗拉强度值，但延伸率比H1稍高。 H3—加工硬化及稳定化处理的状态。适用于加工硬化后经热处理或由于加工过程中受热作用致使其力学性能达到稳定的产品。H3状态仅适用于在室温下逐渐时效软化（除非经稳定化处理）的合金。 H4—加工硬化及涂漆处理的状态。适用于加工硬化后，经涂漆处理导致了不完全退火的产品。 3．1．1．2 H后面的第2位数字表示产品的加工硬化程度。数字8表示硬状态。通常采用O状态的最小抗拉强度与表2 规定的强度差值之和，来规定HX8的最小抗拉强度值。对于O（退火）和HX8状态之间的状态，应在HX代号后分别添加从1到7的数字来表示，在HX后添加数字9表示比HX8加工硬化程度更大的超硬状态，各种HXX细分状态代号及对应的加工硬化程度如表3所示： 表2 HX8状态与O状态的最小抗拉强度差值 O状态的最小抗拉强度/Mpa HX8状态与O状态的最小抗拉强度差值/Mpa ≤40 45～60 65～80 85～100 105～120 125～160 165～200 205～240 245～280 285～320 ≥325 55 65 75 85 90 95 100 105 110 115 120 表3 HXY细分状态代号与加工硬化程度 细分状态代号加工硬化程度 HX1 抗拉强度极限为O与HX2状态的中间值 HX2 抗拉强度极限为O与HX4状态的中间值 HX3 抗拉强度极限为HX2与HX4状态的中间值 HX4 抗拉强度极限为O与HX8状态的中间值 HX5 抗拉强度极限为HX4与HX6状态的中间值 HX6 抗拉强度极限为HX4与HX8状态的中间值 HX7 抗拉强度极限为HX6与HX8状态的中间值 HX8 硬状态 HX9 超硬状态最小抗拉强度极限值超HX8状态至少10Mpa 注：当按上表确定的HX1~HX9状态的抗拉强度值，不是以0或5结尾的。应修约至以0或5结尾的相邻较大值。 3．1．2 HXXX状态

铝合金模板的发展应用及优缺点

铝合金模板的发展应用及优缺点 . 1 实际应用的项目 我国工程中使用最多的周转材料，现前以木质模板的多，随着我国倡导的低碳、节能越来越被社会所重视，人们便把眼光投向了前景很好的金属模板，如全钢模板，全铝模板等，全钢模板解决了对木材的损耗并在一定程度上加快了施工速度，但全钢模板的自重相比起木质模板来说重量很大、对垂直运输体系的依赖程度大，由于操作不方便等缺点影响了金属模板的1推广。这时候全铝合金模板的出现便很好地解决了该问题，因其自重比全钢的模板轻、装配与周转方便，结构成型的效果也很好。在欧美等国家铝模板已成功的推广十多年，在我国的港澳地区铝模板也得到了广泛应用。全铝合金模板在深圳东海国际施工中引进并得到充分的运用，并得到良好的效益。通过工程的实践与不断的总结完善，形成一套完整的全铝合金模板施工技术。 铝合金模板在实际中的应用：游泳馆的馆顶遮阳棚，化工业等产业的厂房，体育场（鸟巢）。国外的丰田博物馆、康涅狄克大学及夏威夷大学的竞技场、贝尔竞技中心等都是铝合金模板在现实生活中的实际应用实例。 2 技术上的优点 应用铝合金模板的优点：由于铝板的自重轻，且模板承受压力的条件好，很方便混凝土机械化、快速施工的作业；以标准板加上局部非标准板的配置板，并在非标准板上采编号的技术，相同构件的标准板是可以混用的，这使拼装的速度更快；铝合金模板在拆装的时候操作也更加的简便，拆卸和安装的速度更快；模板与模板之间是用销钉进行固定，安装也方便多了。因为采用了早拆的设计，水平构件模板在36小时后便可拆除。模板在安装的时候设有便于移动的多级操作的平台，确保模板安装、拆卸时作业人员施工的安全；铝合金模板在拆除后混凝土表面质量是很好的。按照计划施工，可确保

高温合金GH4169

常州市天志金属材料有限公司 一、GH4169 概述 GH4169合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。 该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系，可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。 1.1 GH4169 材料牌号 GH4169(GH169) 1.2 GH4169 相近牌号 Inconel 718(美国),NC19FeNb(法国) 1.3 GH4169 材料的技术标准 GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》 HB 6702-1993 《WZ8系列用GH4169合金棒材》 GJB 3165 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》 GJB 1952 《航空用高温合金冷轧薄板规范》 GJB 1953《航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范》 GJB 2612 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》 GJB 3317《航空用高温合金热轧板材规范》 GJB 2297 《航空用高温合金冷拔（轧）无缝管规范》 GJB 3020 《航空用高温合金环坯规范》 GJB 3167 《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》 GJB 3318 《航空用高温合金冷轧带材规范》 GJB 2611《航空用高温合金冷拉棒材规范》 YB/T5247 《焊接用高温合金冷拉丝》 YB/T5249 《冷镦用高温合金冷拉丝》 YB/T5245 《普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材》 GB/T14993《转动部件用高温合金热轧棒材》 GB/T14994 《高温合金冷拉棒材》 GB/T14995 《高温合金热轧板》 GB/T14996 《高温合金冷轧薄板》 GB/T14997 《高温合金锻制圆饼》 GB/T14998 《高温合金坯件毛坏》 GB/T14992 《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》 HB 5199《航空用高温合金冷轧薄板》 HB 5198 《航空叶片用变形高温合金棒材》 HB 5189 《航空叶片用变形高温合金棒材》 HB 6072 《WZ8系列用GH4169合金棒材》